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未来交通——高铁列车自动驾驶

科学启蒙 2019年第3期 7-7页

大部分人在乘坐火车或者高铁的时候都没见过驾驶员,他们在我们心中可以说是谜一般的存在。但其实高铁驾驶员都是经过层层选拔走上岗位的,而且工作要求十分严格。不过,在2019年1月2日,根据中国铁路相关负责人公布的消息,高铁自动驾驶系统已经通过中国铁路总公司试用评审,将在京张高铁首次得到应用。

关键词：列车自动驾驶驾驶员

“重载组合列车自动驾驶技术研究”课题研究进展

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太原铁道科技 2019年第2期 F0004-F0004页

作者：李元军重载铁路技术研究中心

6月25日至7月27日,在太兴线共进行单机线路试验16趟,单机牵引50辆空车线路试验15趟,现正在完善部分控制策略,计划再进行5趟空车线路试验验证。8月上旬组织进行自动驾驶分阶段重车试验大纲评审,由机务部组织湖东机务段等单位的运用、技... 详细信息

6月25日至7月27日,在太兴线共进行单机线路试验16趟,单机牵引50辆空车线路试验15趟,现正在完善部分控制策略,计划再进行5趟空车线路试验验证。8月上旬组织进行自动驾驶分阶段重车试验大纲评审,由机务部组织湖东机务段等单位的运用、技术、安全相关技术人员,对株洲所制定的不同场景下自动驾驶控制方法进行专题研讨,进一步优化重载列车自动驾驶操纵策略,开展好后续重车自动驾驶线路试验。

关键词：自动驾驶技术重载组合列车列车自动驾驶单机牵引控制策略技术人员操纵策略空车线

JR西日本铁路公司在大阪环线上测试列车自动驾驶

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现代城市轨道交通 2020年第4期 119-119页

2020年3月,西日本旅客铁道株式会社(JR西日本铁路公司)宣布,其已经成功地在大阪环线的一段上测试了列车自动驾驶,以此为在大阪地区最繁忙的路线上引入列车自动驾驶(ATO)做出先行示范。JR西日本铁路公司使用8辆编组的323系列电动车组(由... 详细信息

2020年3月,西日本旅客铁道株式会社(JR西日本铁路公司)宣布,其已经成功地在大阪环线的一段上测试了列车自动驾驶,以此为在大阪地区最繁忙的路线上引入列车自动驾驶(ATO)做出先行示范。JR西日本铁路公司使用8辆编组的323系列电动车组(由川崎重工业株式会社于2006年开始制造)分别于2月5日—2月7日、2月17日—2月19日进行了2次ATO测试。

关键词：列车自动驾驶日本铁路公司

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高速列车追踪运行的控制机理研究

铁道学报 2013年第3期35卷 53-61页

作者：潘登郑应平同济大学电子与信息工程学院上海201804

针对铁路移动闭塞系统列车间隔呈现出"移动"和"长度变化"的特征,研究高速列车追踪运行的控制机理。对高速列车追踪运行过程中的行为调整问题进行分析,确定了行为调整动态评价的综合性优化指标,然后运用Petri网对列车运行状态及其行为调... 详细信息

针对铁路移动闭塞系统列车间隔呈现出"移动"和"长度变化"的特征,研究高速列车追踪运行的控制机理。对高速列车追踪运行过程中的行为调整问题进行分析,确定了行为调整动态评价的综合性优化指标,然后运用Petri网对列车运行状态及其行为调整的起因、过程作了形式化描述;建立高速列车追踪运行过程中行为调整的控制模型,给出列车行为综合评价方法、控制策略算法及具体的实现步骤。仿真表明,研究方法有助于列车间隔动态控制,可有效实现列车安全、高效和平稳运行。

关键词：高速列车跟驰理论列车自动驾驶机理形式化建模仿真

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基于ARM的列车运行控制算法仿真测试系统

上海交通大学学报 2017年第6期51卷 741-747页

作者：侯晓伟汤兆全孙绪彬蔡虎张梦杨董海荣北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 北京交通大学电子信息工程学院北京100044

介绍了列车运行控制系统的基本组成和原理,采用通用ARM芯片S3C2440设计了列车运行控制仿真硬件系统以及包含列车模型的PC端仿真软件.使用串口UART实现下位机控制系统硬件和上位机列车仿真模型软件之间的数据通信.最后,设计了基于滑动模... 详细信息

介绍了列车运行控制系统的基本组成和原理,采用通用ARM芯片S3C2440设计了列车运行控制仿真硬件系统以及包含列车模型的PC端仿真软件.使用串口UART实现下位机控制系统硬件和上位机列车仿真模型软件之间的数据通信.最后,设计了基于滑动模态状态观测器的列车控制算法,并在仿真测试系统中进行了测试.

关键词：列车控制算法列车自动驾驶硬件在环仿真测试滑动模型状态观测器

基于自适应终端滑模控制的城轨列车精确停车算法

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铁道学报 2016年第2期38卷 56-63页

作者：王青元吴鹏冯晓云张彦栋西南交通大学电气工程学院四川成都610031

为研究城轨列车精确停车算法,本文深入分析列车自动停车过程,结合列车牵引计算模型和制动系统模型,提出城轨列车停车控制算法的设计目标,即在避免控制输入切换频繁的前提下实现高精度的速度跟踪效果。应用终端滑模控制原理设计列车停车... 详细信息

为研究城轨列车精确停车算法,本文深入分析列车自动停车过程,结合列车牵引计算模型和制动系统模型,提出城轨列车停车控制算法的设计目标,即在避免控制输入切换频繁的前提下实现高精度的速度跟踪效果。应用终端滑模控制原理设计列车停车控制算法,并引入参数自适应机制,增强控制系统的自适应性。引入扰动观测器,进一步增强系统的抗干扰能力。仿真结果表明,基于扰动观测器的自适应终端滑模控制停车算法表现出良好的鲁棒性和自适应性。在系统模型具备参数不确定性和外部扰动的情况下,控制系统都能保证高精度的停车,提高了乘坐的舒适性。

关键词：列车自动驾驶自适应终端滑模控制跟踪控制精确停车扰动观测器

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考虑冲击限制和响应下列车参考速度仿真模型

哈尔滨工业大学学报 2019年第9期51卷 125-129页

作者：曲健伟冯晓云王青元孙鹏飞西南交通大学电气工程学院

为提升地铁列车参考速度仿真模型的可靠性,对列车运行速度计算的影响因素进行分析,在常规列车参考速度仿真模型基础上建立一种改进模型.常规参考速度仿真模型通常将列车响应加速度直接等效为给列车的指令加速度,在改进模型中综合考虑了... 详细信息

为提升地铁列车参考速度仿真模型的可靠性,对列车运行速度计算的影响因素进行分析,在常规列车参考速度仿真模型基础上建立一种改进模型.常规参考速度仿真模型通常将列车响应加速度直接等效为给列车的指令加速度,在改进模型中综合考虑了该过程中地铁列车牵引/制动系统对指令加速度的冲击率约束处理和响应加速度的动态实现过程.应用该模型对哈尔滨地铁列车的参考速度进行了仿真分析,并将常规模型、改进模型的计算结果与实测数据进行对比.结果表明:与常规模型相比,通过改进模型获得的参考速度计算结果与实测数据具有更高的吻合度.列车参考速度是自动驾驶系统跟踪控制的基本参数,在常规模型基础上考虑指令加速度冲击限制和响应过程可提高计算精度.

关键词：地铁列车冲击限制牵引/制动响应参考速度列车自动驾驶

基于分数阶PID控制器的地铁列车优化控制研究

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铁道学报 2018年第10期40卷 8-14页

作者：张驰谭南林周挺刘敏杰单辉北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 常州市轨道交通发展有限公司江苏常州213022

城市轨道交通运力需求的快速增长,使得地铁列车的行车间隔不断缩小,准点要求越来越高,这对列车运行控制算法的精度和鲁棒性提出了更高要求。本文将分数阶PID控制器引入地铁列车的速度控制,并进行优化研究。建立地铁列车的运动模型,该模... 详细信息

城市轨道交通运力需求的快速增长,使得地铁列车的行车间隔不断缩小,准点要求越来越高,这对列车运行控制算法的精度和鲁棒性提出了更高要求。本文将分数阶PID控制器引入地铁列车的速度控制,并进行优化研究。建立地铁列车的运动模型,该模型参考牵引制动特性,采用遗传算法修正列车基本阻力系数。基于该模型将分数阶PID控制算法应用于ATO系统的速度控制中。仿真对比分数阶PID控制算法与传统PID控制算法,采用现场数据对建立的模型和算法进行检验。研究结果表明新模型能够更加准确地描述列车的运动特性,当分数阶PID控制算法应用于调速控制后,可以使列车实现更优的速度控制和稳定性。

关键词：列车自动驾驶列车运动模型基本阻力系数分数阶PID控制

一种基于深度强化学习的高速列车自动停车算法

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太原师范学院学报（自然科学版） 2022年第4期21卷 35-43页

作者：张云霞梁东岳杨卫华山西省财政税务专科学校公共课教学部山西太原030024 太原理工大学数学学院山西晋中030600

为解决当前高速列车自动停车过程中制动挡位切换时控制模型参数变化的问题,提高列车自动停车人工智能控制算法的性能,提出一种基于深度强化学习的高速列车自动停车制动控制算法.采用实际线路环境数据,以及运营列车数据建立了多车多线路... 详细信息

为解决当前高速列车自动停车过程中制动挡位切换时控制模型参数变化的问题,提高列车自动停车人工智能控制算法的性能,提出一种基于深度强化学习的高速列车自动停车制动控制算法.采用实际线路环境数据,以及运营列车数据建立了多车多线路模型的算法环境,提出结合长短期网络与全连接网络的多输入单输出神经网络结构,用来计算高速列车站台自动停车过程中的控制参数,通过综合利用长短期网络的记忆能力和全连接网络的泛化能力,解决制动挡位切换时控制参数寻优难问题.在考虑扰动情况下,与已有的自动停车方法进行结果对比,仿真实验结果表明,本文提出的算法在列车制动过程中挡位切换频率较低,加速度变化较小,具有较高的乘客舒适度,绝对停车误差满足小于0.300 m的要求.

关键词：列车自动驾驶列车自动停车机器学习深度强化学习多车多线路长短期记忆网络